[發明專利]一種擇優取向的AlN壓電薄膜及其制備方法

無效

• 申請號: 201310024925.5
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103095244A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 陳希明;李福龍;薛玉明;朱宇清;張倩;陰聚乾;郭燕;孫連婕
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H03H9/02
• 分類號: H03H9/02;H03H9/25;H03H3/08
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

1.一種擇優取向的AlN壓電薄膜，其特征在于：由CVD金剛石襯底和a軸擇優取向AlN薄膜疊加組成，CVD金剛石襯底厚度為20-25um、表面粗糙度低于5nm，a軸擇優取向AlN薄膜厚度為60-80nm。

2.一種如權利要求1所述擇優取向的AlN壓電薄膜的制備方法，其特征在于步驟如下：

1）將CVD金剛石襯底置于乙醇中并利用兆聲清洗機進行兆聲清洗10-15min，然后用N₂槍吹干；

2）將清洗后的CVD金剛石襯底送入射頻磁控濺射室中抽真空中進行N₂處理，工藝條件為：腔體本底真空度4×10^-5Pa，溫度300-400℃，通入N₂持續時間10-20min；

3）采用射頻磁控濺射方法在N₂處理后的CVD金剛石襯底表面沉積一層較薄a軸擇優取向AlN薄膜，工藝條件為：反應氣體N₂、工作氣體Ar和靶材Al的純度均為99.999％，腔體本底真空度4×10^-5Pa，襯底溫度300-400℃，濺射功率80-100W，工作氣壓1.0-1.5Pa，N₂與Ar的體積流量比為8：10，靶基距為6cm，濺射時間為20-30min；

4）將上述a軸擇優取向AlN薄膜進行原位N₂退火處理，工藝條件為：關閉Ar氣和濺射功率，N2的工作氣壓1.0-1.5Pa，腔體本底真空度4×10^-5Pa，溫度300-400℃，靶基距6cm，退火處理時間10-20min；

5）重復交替進行步驟3）和步驟4）并保證迅速轉換，直至a軸擇優取向AlN薄膜厚度達到300-500nm為止，得到優質a軸擇優取向AlN薄膜。